探究PLC變頻調(diào)速在橋式起重機中的實際應用

【摘要】在橋式起重機的變頻調(diào)速中應用PLC可編程控制器，可以實現(xiàn)起重機電機的變頻調(diào)速，在橋式起重機中發(fā)揮重要的作用。PLC變頻調(diào)速系統(tǒng)可以對起重機的運行狀況和運行數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)測，提高橋式起重機的工作效率，促進PLC變頻調(diào)速在橋式起重機中的發(fā)展。本文簡述PLC變頻調(diào)速技術(shù)，通過對橋式起重機工作現(xiàn)狀的分析，提出PLC變頻調(diào)速在橋式起重機中的應用。

【關(guān)鍵詞】PLC變頻調(diào)速；橋式起重機；實時監(jiān)測；工作效率；實際應用

傳統(tǒng)的橋式起重機控制系統(tǒng)大多是用轉(zhuǎn)子回路串接電阻進行有機調(diào)速，操作次數(shù)比較頻繁，通斷次數(shù)較高，隨著運輸物品質(zhì)量的變化，機械受重的變化也較大，經(jīng)常受到?jīng)_擊，影響了起重機的正常工作。在起重機中應用PLC變頻調(diào)速，實現(xiàn)電機速度的可調(diào)化發(fā)展，才能保證起重機的正常工作。

一、簡述PLC變頻調(diào)速技術(shù)

1、PLC變頻調(diào)速技術(shù)的定義

PLC屬于可編程控制器的一種，集計算機、網(wǎng)絡通訊和自動化控制等技術(shù)于一體，是新型的自動化控制技術(shù)設(shè)備。具有較高的可靠性和較強的抗擾能力，編程比較簡單、容易維修、可以靈活組合，使用成本較低。變頻調(diào)速技術(shù)是根據(jù)電機轉(zhuǎn)速和工作電源的輸入頻率，形成正比的關(guān)系，用公式表達為n=60f（1-s）/p，n表示轉(zhuǎn)速、f表示輸入頻率、s表示電機轉(zhuǎn)差率，p表示電機的磁極對數(shù)。變頻調(diào)速技術(shù)，可以對電動機工作電源的頻率進行改變，實現(xiàn)電機轉(zhuǎn)速的目的。PLC變頻調(diào)速技術(shù)是兩種技術(shù)的結(jié)合，在變頻調(diào)速中加入PLC可編程控制器，實現(xiàn)對起重機工作的實時監(jiān)測，可以提高起重機的工作效率。

2、PLC變頻調(diào)速技術(shù)的優(yōu)勢

（1）可以節(jié)約電能。在不同的社會經(jīng)濟生產(chǎn)活動中，橋式起重機等電力設(shè)備都有廣泛的應用，而且在工作的過程中會消耗大量的電能。改善這一現(xiàn)狀，需要對傳統(tǒng)的起重機控制系統(tǒng)進行適當?shù)恼{(diào)整和改進，結(jié)合PLC變頻調(diào)速技術(shù)，實現(xiàn)橋式起重機在生產(chǎn)活動中的應用。PLC變頻調(diào)速技術(shù)的出現(xiàn)，解決了傳統(tǒng)起重機工作的不合理性，有效的節(jié)約了電能，符合我國環(huán)保的觀念，實現(xiàn)了電力節(jié)能。

（2）提高工作效率。PLC變頻調(diào)速技術(shù)的應用，即使起重機的電機負載不同，也可以根據(jù)實際的工作情況，做出合適的轉(zhuǎn)速；而且，還可以根據(jù)低速，增加工作的高精度，縮短工作過程的間歇時間，提高了起重機的工作效率率。

（3）提高工作水平。應用PLC變頻調(diào)速技術(shù)，可以提高工作水平。例如起重機的工作可以調(diào)整到最佳速度，加快工作效率，控制了工作效果，提高了工作水平；運輸帶的生產(chǎn)設(shè)備可以實現(xiàn)平滑的加速和減速；造紙、塑料的生產(chǎn)設(shè)備可以實現(xiàn)高精度的轉(zhuǎn)矩控制等。

3、PLC變頻調(diào)速技術(shù)的作用

（1）實現(xiàn)生產(chǎn)控制。目前，我國的社會經(jīng)濟生產(chǎn)活動中，需要對電力設(shè)備進行調(diào)速控制。在橋式起重機的工作運行過程中，可以應用PLC變頻調(diào)速控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對電動機的多段速度選擇和調(diào)速變頻控制。對起重機的運行實施變頻調(diào)速，根據(jù)PLC變頻調(diào)速控制的特點，控制起重機中電動機回路中的低速端、中速端和高速端速度，控制和分析起重機的運行狀況和運行數(shù)據(jù)，應用PLC變頻調(diào)速控制系統(tǒng)中的觸摸屏設(shè)備，實現(xiàn)橋式起重機工作的遠程監(jiān)視。監(jiān)視和控制橋式起重機的生產(chǎn)工作情況，可以有效的提高起重機運行的可靠性，提高工作效率和工作水平。

（2）實現(xiàn)遠程監(jiān)控。PLC變頻調(diào)速控制系統(tǒng)中，一個重要的部分就是遠程監(jiān)控，是操作人員和控制系統(tǒng)中心進行信息轉(zhuǎn)換的專業(yè)設(shè)備。在社會經(jīng)濟生產(chǎn)活動的控制過程中，可以取代部分傳統(tǒng)的控制面板、數(shù)據(jù)信息設(shè)定、指示燈和按鈕開關(guān)等裝置，應用PLC變頻調(diào)速控制系統(tǒng)，實施遠程監(jiān)控，明確的顯示數(shù)據(jù)信息，全面掌握機器的運行狀態(tài)，提高生產(chǎn)工作效率。

二、關(guān)于橋式起重機

1、橋式起重機的定義

橋式起重機是運行在高架軌道上的一種橋架型起重機，也被人們稱為“天車”。橋式起重機是縱向運行，而起重小車則是橫向運行，形成矩形的工作范圍。這種工作范圍可以對橋架下面的空間進行充分的利用，不受阻礙的吊運物料。橋式起重機多應用于室內(nèi)外的倉庫、廠房、碼頭和露天貯料場等地方。

2、橋式起重機的分類

（1）普通橋式。普通的橋式起重機，由起重小車和橋架運行結(jié)構(gòu)組成。起重小車包括起升機構(gòu)、小車運行機構(gòu)和小車架，是橋式起重機運行過程中的基礎(chǔ)。橋架的運行結(jié)構(gòu)中，重要的部分是金屬結(jié)構(gòu)，由主梁和端梁組成，橋架的主梁結(jié)構(gòu)有很多種，例如箱形結(jié)構(gòu)、四桁架式結(jié)構(gòu)和空腹桁架結(jié)構(gòu)等。普通的橋式起重機主要是通過電力驅(qū)動運行，起重量可以達到500噸，應用萬向聯(lián)軸器作為驅(qū)動裝置。

（2）簡易梁橋式。簡易梁橋式起重機，也被稱為梁式起重機，結(jié)構(gòu)組成和普通式起重機相似。簡易梁橋式起重機具有較小的起重量、跨度和工作速度。主梁是不同的型鋼和板鋼組成的截面梁，起重小車可以在工字梁的下翼緣上運行。因為簡易梁橋式起重機不僅可以在高架上的軌道運行，還可以用懸吊的方式在高架下的軌道運行，因此又有懸掛梁式起重機之稱。

（3）防爆橋式。防爆橋式起重機主要在爆炸性的氣體環(huán)境中應用，組成結(jié)構(gòu)和普通橋式起重機基本一樣?？梢栽陔姍C、電氣和金屬接觸面等機械設(shè)備部分制定防爆措施，保證防爆橋式起重機的使用安全。一般防爆橋式起重機，按照不同的防爆類別主要分為煤礦用的防爆式起重機和工廠用的防爆式起重機兩種。

三、PLC變頻調(diào)速在橋式起重機中的實際應用

1、變頻調(diào)速控制系統(tǒng)

橋式起重機應用變頻調(diào)速控制系統(tǒng)，可以對主、副機構(gòu)的升降速度和運行速度進行調(diào)節(jié)，而且可以有效的保護電機運行、主、副機構(gòu)的升降限位和大小車的限位。PLC具有很多種類，監(jiān)控對象的不同，會有不同的輸入輸出點數(shù)和掃描速度。S7-200系列的PLC具有多種功能模塊，可以單獨運行，便于集成，容易組成網(wǎng)絡，而且具有較高的可靠性和較快的速度，可以實現(xiàn)復雜的集成功能，是橋式起重機運行中最適合的理想設(shè)備。

2、PLC控制系統(tǒng)

實際的起重機控制，需要64個輸入點和37個出入點。PLC控制系統(tǒng)的操作人員，可以通過操作按鈕和主令控制器，實現(xiàn)對電機的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、調(diào)速、保護和控制等功能。PLC接受指令信息之后，會向變頻器發(fā)出起停和調(diào)速等信號，變頻器根據(jù)控制指令實現(xiàn)對電機的方向和轉(zhuǎn)速的控制，取代傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速系統(tǒng)，提高起重機的工作效率。

3、抗干擾系統(tǒng)

橋式起重機，在室內(nèi)的生產(chǎn)車間中應用的時候，會受到較多的干擾。因此，在橋式起重機中應用PLC變頻調(diào)速技術(shù)，應該重視建立抗干擾系統(tǒng)。例如，選擇電纜的時候，注意電纜是否可以對輸入和輸出的信號進行屏蔽。

四、總結(jié)

我國社會經(jīng)濟的發(fā)展，需要實現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備的自動化。PLC變頻調(diào)速作為一種新型的自動化設(shè)備，在橋式起重機中應用，可以提高起重機的工作效率和工作水平，實現(xiàn)橋式起重機的現(xiàn)代化發(fā)展，提高PLC變頻調(diào)速的技術(shù)水平。

參考文獻

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